Une équipe associant des chercheurs grenoblois du laboratoire LGP2 et du Politecnico de Turin, vient de mettre au point une étonnante batterie, baptisée "Papel", dont les éléments sont en papier.
Avec le soutien de ses deux directeurs de thèse, Didier Chaussy, Professeur à Grenoble INP Pagora, responsable de la recherche au département Science et Techniques graphiques et Davide Beneventi, chercheur au CNRS, Lara Jabbour, ingénieur doctorante a soutenu fin 2011 sa thèse de doctorat intitulée : « L’utilisation des procédés papetiers et de fibres cellulosiques pour l’élaboration de batteries Li-ion ».
Dans une première étape, la fabrication d'anodes a été réalisée à l'aide de microfibrilles de cellulose. Dans une deuxième phase, la production d'électrodes papier (anode et cathode) a été réalisée grâce à l'utilisation de fibres de cellulose.
Enfin, l'utilisation de séparateurs-papier par procédé de filtration en milieu aqueux a permis d'obtenir des cellules complètes à base de cellulose qui contiennent dans leurs fibres des granules de graphite et de lithium fer phosphate (LiFePO4) nécessaires à la réaction chimique. Les électrodes de cette batterie possèdent des propriétés électrochimiques équivalentes à celles des batteries classiques utilisant des polymères de synthèse.
Ce nouveau type de batterie présente plusieurs avantages majeurs : plus de support métallique, plus de polymère et plus de solvant pour fabriquer les électrodes. Cette batterie "Papel" est non seulement aussi performante que les batteries au lithium conventionnelles mais est souple, peu coûteuse à produire et plus respectueuse de l’environnement que ses concurrentes. Au terme de son cycle de vie, ses électrodes en papier peuvent tout simplement être dissoutes dans l’eau, ce qui permet d'en récupérer les composants.
Comme le souligne Didier Chaussy, "Nous pouvons à présent passer au stade du prototype industriel et nous recherchons des partenaires qui possèdent le savoir-faire pour intégrer notre procédé de fabrication dans une chaine d’assemblage."
Ces batteries souples et performantes pourraient trouver de multiples applications, que ce soit dans l'industrie, dans le secteur des transports ou dans celui du logement.
Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash
